BE898475A - Dispositif d'enchainement de chainons pour véhicules à chenilles. - Google Patents

Abstract

Dispositif d'enchainement de chainons pour véhicules chenillés munis de chaines articulées ou de chaines à élément de liaison,dont les boulons sont munis de douilles ou de supports de caoutchouc ou bien d'éléments de liaison d'après leur emploi dans une chaine articulée ou une chaine à éléments de liaison,caractérisé en ce que les boulons (30) sont faits d'une matière plastique armée de fibres de carbone à haute résistance mécanique,noyées dans une matrice de résine époxy,de polyamide ou d'une autre matière plastique analogue.

Description

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 pour "Dispositif d'enchaînement de chaînons pour véhicules à chenilles" comme
BREVET D'INVENTION. Priorité de la demande de brevet déposée en Allemagne (Rép. 



  Féd.) le 18 décembre 1982 sous le   n  P   32 46 935.7, au nom de la société susdite. 

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  "Dispositif d'enchainement de chaînons pour véhicules à chenilles" La présente invention a trait à un dispositif pour l'enchaînement de chaînons de véhicules chenillés à chaînes articulées ou chaînes à éléments de liaison, selon la caractéristique générale de l'invention, définie dans la première des revendications formulées ci-après. 



  Dans la demande de brevet allemand DE-OS 27 21 018 est décrite une chaîne à éléments de liaison, dont les boulons des chaînons sont logés dans des gaines de caoutchouc. Les boulons des chaînons voisins sont accouplés par des éléments de liaison sans possibilité de pivotement réciproque. 



  Dans la demande de brevet allemand DE-OS 30 05 002 est décrite une chaîne articulée, dont les boulons des chaînons sont également disposés en des gaines de caoutchouc, tandis que la demande de brevet allemand DE-OS 30 37 979 a trait à une autre chaîne articulée dont les boulons sont logés dans une douille de métal antifriction. 



  La durée de vie des chaînes susmentionnées dépend normalement de l'usure des supports des boulons. Ces derniers fléchissent différemment sous les contraintes provoquées par la commande de la chaîne et les sollicitations auxquelles elle est exposées sur le terrain. Les supports en caoutchouc des boulons, ainsi que les boulons et leurs douilles métalliques, s'usent et s'endommagent à la longue sous l'effet des contraintes engendrées par les sollicitations agissant sur les boulons lors 

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 des déplacements du véhicule. 



  Une solution connue, préconisée par le brevet américain 32 27 586 pour remédier autant que possible aux inconvénients des systèmes connus, consiste en ce que les boulons fortement sollicités sont des boulons tubulaires d'acier munis de zones durcies périphériques. La résistance à l'usure des boulons est ainsi sensiblement améliorée, mais celle des supports de caoutchouc ou des paliers métalliques n'est pratiquement pas améliorée. 



  Or, la présente invention vise, en partant du système révélé dans le susdit brevet américain 32 27 586, la création d'un boulon jouissant non seulement d'une durée de vie du même ordre de grandeur que celle des boulons connus, mais augmentant également la durée de vie des supports ou paliers des boulons dans les chaînons des chaînes. Cette solution repose sur les caractéristiques principales de l'invention, mentionnées dans la première des revendications formulées ci-après, dont les revendications suivantes ont trait à des modes de mise en oeuvre préférés de l'invention. 



  La résistance des boulons en matière plastique armée de fibres de carbone (CFK) est sensiblement supérieure à celle des boulons d'acier connus. Le boulon selon l'invention doit la forte réduction de sa flexion en cas de charge à sa raideur exceptionnelle. La charge transmise aux supports ou paliers en caoutchouc ou métal agit comme charge d'emboîtement, qui assure une répartition plus uniforme des contraintes que celles agissant dans les dispositifs connus, et garantit de ce fait une plus longue durée de vie des paliers. Le durcissement bien connu des boulons d'acier, provoqué par la corrosion par friction entre le boulon et des éléments de liaison y fixés par vissage, est exclu pour les boulons en CFK. Le risque de diminution de la résistance du boulon par corrosion est également écarté. 



  L'orientation des fibres dans le boulon, axiale ou autre, dé- 

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 pend de l'application envisagée. La disposition des fibres peut être axiale ou croisée ou une disposition mixte axiale et croisée. 



  Le module d'élasticité des boulons de matière plastique armée de fibres de carbone s'élève à environ 460.000 N/mm2 et est donc environ deux fois aussi grand que celle de l'acier. 



  La température accusée par les boulons en plein service ne provoque pas de réduction appréciable de la résistance mécanique de la matière plastique concernée (CFK), dont le vieillissement peut être évité par protection des surfaces exposées à l'influence des intempéries au moyen d'un revêtement métallique ou d'un revêtement d'une matière plastique appropriée. La métallisation du boulon à matrice de résine époxy le rend insensible à la flamme. Des matrices de matières plastiques ininflammables, telles que les polyamides, conviennent également à cet effet. 



  La fabrication du boulon selon l'invention pourra s'effectuer au moyen d'un noyau tubulaire creux ou plein. 



  Aux points de fixation ou d'appui des boulons sont fixées, selon l'application envisagée, des douilles d'acier ou de métal antifriction. 



  Le diamètre de boulons, destinés à des applications spéciales peut être partiellement réduit, avec comme conséquence un abaissement sensible du prix de revient. Le boulon usiné avec ou sans formation de copeaux présente une section circulaire, anguleuse, ovale ou polygonale à coins arrondis. Un autre avantage des boulons selon l'invention est leur poids réduit, qui est environ d'un facteur 5 inférieur à celui des boulons d'acier. 



  Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description détaillée suivante de quelques exemples de mise en oeuvre, donnée avec référence aux dessins 

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 annexés, où la figure 1 représente de manière schématique une chaîne à éléments de liaison ; la figure 2 représente de manière schématique une chaîne articulée ; la figure 3 représente la répartition des contraintes dans un plan de coupe d'un corps de chaîne conventionnel, pratiquée suivant la ligne III-III de la figure 1 ; la figure 4 représente la répartition des contraintes dans un boulon selon l'invention monté dans un corps de chaînes ; la figure 5 représente la déformation par flexion d'un boulon monté dans un corps de chaîne sollicité en plein service, dans une coupe pratiquée suivant la ligne V-V de la figure 1 ;

   les figures 6 à 12 représentent des variantes d'exécution du boulon selon l'invention ; et la figure 13 représente un boulon selon l'invention prêt au montage. 



  Comme le montrent les figures 1, 3 à 5 les corps de chaîne 1-3 d'une chaîne à éléments de liaison 4 sont accouplés à l'aide de boulons d'acier 6 à gaine de caoutchouc et d'éléments de liaison 7. Les corps de chaîne 1-3 reposent sur un support 10. Sur les corps de chaîne 1-3 roule la roue 11 d'un véhicule à chenilles non dessiné. 



  La chaîne articulée 12 selon la figure 2 se compose de chaînons 13-15 et de boulons selon l'invention représentés par la figure 11. 



  Le boulon 6 représenté par la figure 3 repose dans le corps de chaîne 1 par l'entremise d'un support de caoutchouc 5. A ce boulon 6 sont, de manière connue, fixés positivement des éléments de liaison 7. La couche de caoutchouc 5 est appliquée par vulcanisation ou boulon 6 et remplit totalement l'alésage 16. Lesdits éléments de liaison 7 sont sollicités 

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 par des forces dont la direction est indiquée par les flèches 21 et 22, tandis que le corps de chaîne 1 est sollicité par des forces agissant dans la direction indiquée par la flèche 23. La flexion ainsi provoquée du boulon 6 s'accompagne, comme le montre la figure, d'une déformation correspondante de la gaine de caoutchouc. La répartition des contraintes dans le caoutchouc est illustrée par le diagramme 25 accompagnant la figure 3. 



  Dans la chaîne représentée en coupe par la figure 4 de manière analogue à la figure 3, le boulon 6 de la figure 3 est remplacé par un boulon 30 selon l'invention. On voit que la répartition des contraintes, dans le caoutchouc illustrée par le diagramme 31 accompagnant la figure 4, est nettement meilleure que celle du cas précédent. 



  Une répartition non moins avantageuse des contraintes s'obtient ainsi également pour la chaîne articulée 12 représentée par la figure 2. L'illustration de ce phénomène au moyen d'un diagramme de répartition peut donc être omise. 



  Dans la figure 5, la ligne 32 est la ligne de flexion d'un boulon conventionnel et la ligne 33 la ligne de flexion d'un boulon selon l'invention. C'est la plus faible courbure de la ligne de flexion 33 qui occasionne une répartition plus favorable des contraintes dans le caoutchouc 5. 



  Les répartitions des contraintes dans les deux cas de sollicitation représentés par les figures 4 et 5 sont celles qui se trouvent dans deux plans orthogonaux. Le plan qui accuse la répartition selon le diagramme 31, est le plan dans lequel se trouve la force de traction appliquée à la chaîne, tandis que la répartition des contraintes pour la ligne de flexion 33, non dessinée, se trouve dans un plan perpendiculaire à la direction de l'effort de traction. On voit ainsi que la déformation de la gaine de caoutchouc dans le cas à boulon 30 selon l'invention est sensiblement moindre que dans le cas conventionnel, ce qui explique la plus longue 

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 durée de vie du caoutchouc 5. 



  Dans le boulon 35 représenté par la figure 6, les fibres d'armature 36 sont parallèles à l'axe longitudinal du boulon. 



  Dans le boulon 37 représenté par la figure 7, les fibres 38 sont croisées uniquement dans les couches superficielles (enveloppe du boulon) pour améliorer les propriétés mécaniques de la surface. Les fibres 36 situées à l'intérieur du boulon 37 sont parallèles à son axe longitudinal. 



  Le boulon 40 représenté par la figure 8 contient un noyau tubulaire également fait en CFK. Les fibres d'armature 36 sont parallèles à l'axe longitudinal du boulon 40. 



  Le boulon 44 selon la figure 9 est muni d'un noyau plein de CFK. Les fibres d'armature de la couche 46 sont orientées comme celles du boulon représenté par la figure 7. 



  Le noyau tubulaire 41 et le noyau plein 45 pourront également être exécutés en d'autres matériaux appropriés, tels que des métaux. 



  La figure 10 représente un boulon 48 pour une chaîne à éléments de liaison 1, auquel sont fixées des douilles d'acier 49, auxquelles s'appliquent des éléments de liaison 7 représentés dans la figure 1. Lesdites douilles 49 protègent les extrémités 50 du boulon contre les risques d'endommagement lors du montage des éléments de liaison 7 et renforcent la jonction par frottement entre le boulon monté 51 et l'élément de liaison 7. 



  Dans le cas représenté par la figure 11, les chaînons 14 et 15 de la chaîne articulée 12 selon la figure 2 sont mutuellement articulés, de manière connue, au moyen d'un boulon 52 en CFK à section hexangulaire et de douilles 54 en caoutchouc et métal. 

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  La figure 12 représente un boulon 60 en CFK composé de parties 61 et 62 accusant des diamètres différents et pouvant être fixées directement aux éléments de liaison 7 ou être munies de douilles métalliques 49. 



  La figure 13 représente une partie du boulon 51 selon la figure 10, munie d'une douille d'acier 49. La surface du boulon 51 non recouverte par la douille 49 est revêtue d'une couche métallique 56, telle que par exemple une couche d'aluminium y appliquée par évaporation sous vide. Le boulon 51 porte, outre la douille 49 et ladite couche métallique 56, également des anneaux de caoutchouc 63 y appliqués par vulcanisation. Le diamètre de ces anneaux de caoutchouc 63 est plus grand que celui de l'alésage 16 du chaînon 2. Le montage du boulon 51 s'effectue dans le sens indiqué par la flèche 65 au moyen d'un outil approprié. Les anneaux de caoutchouc 63, ainsi déformés, forment un support ininterrompu pour le boulon 51 dans le chaînon 2. Cette solution assure un appui impeccable du boulon en CFK et cela non au détriment des propriétés mécaniques de l'ensemble. 



  La teneur volumétrique en fibres de carbone du boulon selon l'invention est égale à environ 60% (pourcentage exprimé par rapport au volume total du boulon). 



  Les boulons en CFK peuvent présenter une section de forme variable, telle que par exemple une section circulaire, elliptique, ovale ou polygonale à coins arrondis.

Claims (8)

Revendications.

1.-Dispositif d'enchaînement de chaînons pour véhicules chenillés munis de chaînes articulées ou de chaînes à éléments de liaison, dont les boulons sont munis de douilles ou de supports de caoutchouc ou bien d'éléments de liaison d'après leur emploi dans une chaîne articulée ou une chaîne à éléments de liaison, caractérisé en ce que les boulons (30,35, 37,40, 44,48, 52,55, 60) sont faits d'une matière plastique armée de fibres de carbone à haute résistance mécanique, noyées dans une matrice de résine époxy, de polyamide ou d'une autre matière plastique analogue.

2.-Dispositif selon la revendication l, caractérisé en ce que la teneur volumétrique en fibres de carbone de la matière plastique s'élève à environ 60%.

3.-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les boulons sont munis d'un noyau tubulaire ou plein (41, 45).

4.-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les boulons (51) sont munis d'une ou de plusieurs douilles (49) d'acier ou de métal antifriction y solidement fixées.

5.-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les boulons (60) ont des parties (62) à section transversale de grandeur réduite.

6.-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface des boulons (51) est revêtue d'une couche métallique (56), telle qu'une couche d'aluminium.

7.-Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les boulons (51) sont munis d'anneaux de caoutchouc (63) y appliqués par vulcanisation.

8.-Dispositif d'enchaînement de chaînons pour véhicules à <Desc/Clms Page number 10> chenilles, substantiellement tel que décrit précédemment et illustré aux dessins annexés. p. pon de : Société dite : DIEHL GMBH & CO.

Anvers le 16 décembre 1983. p. pon de : Bureau des Brevets et des Marques M. F. J. Bockstael S. A.